Điều khiển PID mở xe đạp tự cân bằng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHUNG HƯNG TÍNH ĐIỀU KHIỂN PID MỜ XE ĐẠP TỰ CÂN BẰNG Chuyên ngành: TỰ ĐỘNG HĨA LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2013 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM, ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA QLCN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ _ Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: CHUNG HƯNG TÍNH MSHV: 10150056 Ngày, tháng, năm sinh: 11/07/1980 Nơi sinh: Bến Tre Chuyên ngành: Tự động hóa Mã số: 605260 TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN PID MỜ XE ĐẠP TỰ CÂN BẰNG NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:  Tìm hiểu, xây dựng mơ hình tốn phương pháp điều khiển đối tượng xe đạp tự cân nước  Thiết kế mơ điều khiển PID, mờ cho mơ hình đối tượng xe đạp tự cân  Thiết kế thi cơng hồn chỉnh mơ hình phần cứng xe đạp tự cân  So sánh kết mô kết thực nghiệm phương pháp điều khiển  Đánh giá kết đạt NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 2/7/2012 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/06/2013 HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH Nội dung đề cương Luận văn Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Tp HCM, ngày 21 tháng năm 2013 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH LỜI CẢM ƠN Trước hết xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ba mẹ, gia đình ủng hộ, động viên, tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành luận văn Kính gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô môn Điều Khiển Tự Động khoa Điện – Điện Tử ln nhiệt tình truyền đạt kiến thức tận tâm dẫn Đặc biệt thầy Nguyễn Đức Thành, cảm ơn thầy tận tình hướng dẫn định hướng tiếp cận vấn đề suốt thời gian thực luận văn Tôi xin cảm ơn tất người thân, bạn bè, đặc biệt nhóm học viên cao học khóa 2010 động viên, giúp đỡ chia kiến thức suốt trình học tập thực luận văn TP Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2013 Chung Hưng Tính TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Nhiệm vụ đề tài thực ứng dụng phương pháp điều khiển PID mờ cho đối tượng xe đạp tự cân Phương pháp điều khiển PID mờ mô Simulink nhúng giải thuật điều khiển PID mờ vào mô hình thực nghiệm sử dụng chip DSP28335 Tác giả thiết kế thi cơng hồn chỉnh mơ hình thực nghiệm xe đạp tự cân Đánh giá kết đạt so sánh với phương pháp điều khiển LQR Đưa ưu khuyết điểm hướng phát triển đề tài LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đảm bảo tính chân thật viết chương trình, kết mơ thực nghiệm, giá trị thông số nêu Các sở lý thuyết trích dẫn đầy đủ tài liệu tham khảo Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2013 Chung Hưng Tính MỤC LỤC Chƣơng GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Các cơng trình nghiên cứu liên quan 1.2.1 MURATA BOY (năm 2005) ‒ Nhật Bản: 1.2.2 Bicyrobo (năm 2008) – Thái Lan: 1.2.3 Auto-Balanced Robotic Bicycle ( năm 2009) ‒ Hoa Kỳ: .10 1.2.4 ‘Primer v2’ robot (2011) ‒ Nhật Bản: 12 1.3 Các báo cáo nghiên cứu khoa học có liên quan 14 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT .15 2.1 Điều khiển mờ: 15 2.1.1 Khâu mờ hóa: .17 2.1.2 Khâu thực luật hợp thành: 18 2.1.3 Khâu giải mờ: .20 2.2 Điều khiển PID: 23 2.2.1 Khâu khuếch đại P: 25 2.2.2 Xét điều khiển PI, tín hiệu điều khiển có dạng: 27 2.2.3 Xét điều khiển PD, tín hiệu điều khiển có dạng: 28 2.2.4 Xét điều khiển PID, tín hiệu điều khiển có dạng: 30 2.3 Điều khiển PID mờ: 32 2.3.1 Bộ điều khiển PID mờ dùng quy tắc Mamdani: 32 2.3.2 Bộ điều khiển PID mờ dùng quy tắc Sugeno: 33 2.4 Giới thiệu board tích hợp: .35 2.4.1 Module DSP TMS320F28335: 35 2.4.2 Module IMU DOF: 36 2.4.3 Động DC: 41 2.4.3 Encoder: .44 Chƣơng THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG BỘ ĐIỀU KHIỂN TRÊN SIMULINK 45 3.1 Xây dựng mơ hình tốn cho đối tƣợng xe đạp‒bánh đà: 45 3.1.1 Giới thiệu hệ xe đạp tự cân bằng: 45 3.1.2.Xây dựng mơ hình tốn hệ xe đạp tự cân bằng: 48 3.1.3 Tuyến tính hóa mơ hình tốn đối tƣợng xe đạp bánh đà: .60 3.2 Thiết kế điều khiển PID: 63 3.2.1 Thiết kế điều khiển PID phƣơng pháp tự động: .63 3.2.2 Thiết kế điều khiển PID phƣơng pháp thử sai: 67 3.3 Thiết kế điều khiển PD mờ dùng hệ quy tắc Mamdani: 69 3.4 Thiết kế điều khiển LQR 74 Chƣơng THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM 76 4.1 Phần khí: .76 4.1.1 Khung xe đạp: .76 4.1.2 Phần truyền động: 77 4.1.3 Bánh đà: 78 4.2 Phần điện: .79 4.2.1 Mạch USB to SCI: 80 4.2.2 Mạch IMU DOF: 81 4.2.3 Mạch ổn áp: 83 4.2.4 Mạch driver động DC: .84 4.2.5 Mạch chuyển mức logic cho I/O: 86 4.2.6 Mạch DSP28335: 87 4.3 Phần chƣơng trình nhúng cho DSP28335: .89 4.3.1 Bộ điều khiển PID: 89 4.3.2 Bộ điều khiển PID mờ: 91 Chƣơng KẾT LUẬN 92 5.1 Đánh giá kết luận văn: 92 5.1.1 Những kết đạt đƣợc: .92 5.1.2 Những kết chƣa đạt: .92 5.2 Hƣớng phát triển đề tài: .92 TÀI LIỆU THAM KHẢO .93 PHỤ LỤC 96 Chương 4‒Thiết Kế Thi Công Mô Hình Thực Nghiệm Mạch logic đƣợc sử dụng để tránh tƣợng trùng dẫn 24V Q1 IRF3205 GATE_HS1 Q2 IRF3205 R10 50R R11 50R R12 10R R13 10R DZ1 DZ2 18V SCR_HS1 GATE_HS2 18V M+ M- C9 SCR_HS2 C10 103 103 MOTOR DC R14 50R GATE_LS1 R15 50R Q3 IRF3205 J2 M+ GATE_LS2 Q4 IRF3205 M+ M- M- OUTPUT MOTOR DC Hình 4.16‒Mạch cơng suất ngõ động Hình 4.17‒Hình thực tế mạch driver động DC 85 Chương 4‒Thiết Kế Thi Cơng Mơ Hình Thực Nghiệm 4.2.5 Mạch chuyển mức logic cho I/O: 5V U6 EQ1A EQ1A_LED EQ1B EQ1B_LED EQEP1A_IN EQEP1B_IN LED_EQEP1A ENCODER1 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 EQ1B_LED R22 2.2K GR EQEP1A LED5 Vcc B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 GND OE 20 18 17 16 15 14 13 12 11 EQEP1A_IN EQEP1B_IN 10 19 742HC45 LED6 74245 Y LED_EQEP1B R21 2.2K EQEP1B 5V J14 EQ1B EQ1A EQ1A_LED DIR R23 3.3K LED_EQEP1A EQEP1B LED_EQEP1B Hình 4.18‒Mạch chuyển mức logic encoder từ 5V sang 3.3V 5V U4 PWM1 DIR1 DIR Vcc A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 GND OE J9 20 18 17 16 15 14 13 12 11 PWM1_OUT DIR1_OUT PWM1 10 19 742HC45 74245 Hình 4.18‒Mạch chuyển mức logic PWM từ 3.3Vsang 5V 86 Chương 4‒Thiết Kế Thi Cơng Mơ Hình Thực Nghiệm 5V N/C AGND ADCINA0 ADCINA1 ADCINA2 ADCINA3 ADCINA4 ADCINA5 ADCINA6 ADCINA7 ADCINB0 ADCINB1 ADCINB2 ADCINB3 ADCINB4 ADCINB5 ADCINB6 ADCINB7 5V GND GPIO28/SCIRXDA GPIO33/SCLA /XRD GPIO29/SCITXDA GPIO54/SPISIMOA GPIO55/SPISOMIA GPIO56/SPICLKA GPIO57/SPISTEA GPIO35/SCITXDA GPIO36/SCIRXDA GPIO19/SCIRXDB GPIO18/SCITXDB GPIO22/EQEP1S GPIO7/ECAP2 GPIO23/EQEP1I GPIO5/ECAP1 GPIO20/EQEP1A GPIO21/EQEP1B GPIO9/EPWM5B GPIO11/EPWM6B TMS320F28335 U2 GPIO0/EPWM1A GPIO1/EPWM1B GPIO2/EPWM2A GPIO3/EPWM2B GPIO4/EPWM3A GPIO5/EPWM3B GPIO34/ECAP1 GPIO37/ECAP2 GPIO24/EQEP2A GPIO25/EQEP2B GPIO26/ECAP3 GPIO27/ECAP4 GPIO26 GPIO12 GPIO13 GPIO14 GPIO13/TZ2 GPIO32 GPIO6 GPIO7 GPIO8 GPIO9 GPIO10 GPIO11 GPIO27 GPIO48 GPIO50/EQEP1A GPIO51/EQEP1B GPIO53 GPIO52 GPIO49 GPIO15 GPIO16 GPIO17 GPIO16/TZ5 GPIO33 GPIO59 GPIO58 XCLKOUT /XRS 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 PWM1 DIR1 PWM2 DIR2 PWM3 DIR3 LED_GR LED_RD EQEP2A EQEP2B EQEP1A EQEP1B SW2 SW3 SW4 SW5 DO_0 DO_1 DO_2 DO_3 DO_4 DO_5 DO_6 DO_7 GPIO85 GPIO84 GPIO87 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 SCIA_TX SCIA_RX SCIB_RX SCIB_TX DI_3V_0 DI_3V_1 DI_3V_2 DI_3V_3 DI_3V_4 DI_3V_5 DI_3V_6 DI_3V_7 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 GPIO30 GPIO31 GPIO39 GPIO87 GPIO86 GPIO85 GPIO84 GPIO83 GPIO82 GPIO81 GPIO80 GPIO47 GPIO46 GPIO45 GPIO44 GPIO43 GPIO42 GPIO41 GPIO40 GPIO38 Xr_4.5 Y r_4.5 Xacc Y acc Zacc GPIO60/XD19 GPIO61/XD18 GPIO62/SCIRXDC GPIO63/SCITXDC GPIO64/XD15 GPIO65/XD14 GPIO66/XD13 GPIO67/XD12 GPIO68/XD11 GPIO69/XD10 GPIO70/XD9 GPIO71/XD8 GPIO72/XD7 GPIO73/XD6 GPIO74/XD5 GPIO75/XD4 GPIO76/XD3 GPIO77/XD2 GPIO78/XD1 GPIO79/XD0 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 SCIC_Rx SCIC_Tx 4.2.6 Mạch DSP28335: Hình 4.19‒Mơ tả kết nối module DSP28335 Hình 4.20‒Mơ tả việc liên kết module board thực tế 87 Chương 4‒Thiết Kế Thi Cơng Mơ Hình Thực Nghiệm Các khối board mạch gồm: (1) Module DSP 28335: khối xử lý (2) Khối xuất tín hiệu PWM1 DSP: điều khiển tốc độ động DC (3) Đọc tín hiệu Encoder: tín hiệu đƣợc đƣa EQEP1 DSP (4) Mạch ổn áp: chuyển điện áp 12V DC 5V 3.3V DC (5) Mạch USB to SCI: có nhiệm vụ truyền liệu từ DSP máy tính 88 Chương 4‒Thiết Kế Thi Cơng Mơ Hình Thực Nghiệm 4.3 Phần chương trình nhúng cho DSP28335: 4.3.1 Bộ điều khiển PID: Hình 4.21 Sơ đồ tổng quát điều khiển PID Simulink 4.3.1.a Khối nhận tín hiệu IMU: Tín hiệu cảm biến IMU đƣợc DSP thơng qua SCI C (khối IMU receive), sau nhận đƣợc tín hiệu qua lọc thơng thấp, cuối đƣợc lƣu vào nhớ Roll 89 Chương 4‒Thiết Kế Thi Cơng Mơ Hình Thực Nghiệm 4.3.1.b Khối PID: Do điều khiển đƣợc thiết kế nhằm giữ thăng nên giá trị đặt cho điều khiển Tín hiệu hồi tiếp tín hiệu đƣợc lấy từ IMU trừ cho giá trị offset Hình 4.22 Sơ đồ bên khối điều khiển PID 90 Chương 4‒Thiết Kế Thi Cơng Mơ Hình Thực Nghiệm 4.3.2 Bộ điều khiển PID mờ: Hình 4.23 Sơ đồ tổng quát điều khiển PID Simulink Nội dung chƣơng trình khối Fuzzy gồm hàm chính:  Hàm mờ hóa biến alpha  Hàm mờ hóa biến alpha_dot  Hàm thực luật hợp thành giải mờ (Nội dung chi tiết tham khảo Phụ lục trang 96) 91 Chương 5‒Kết Luận Chương KẾT LUẬN 5.1 Đánh giá kết luận văn: 5.1.1 Những kết đạt được:  Xây dựng mơ hình tốn cho đối tƣợng kiểm chứng qua mô Simulink  Xây dựng hoàn chỉnh điều khiển PID, PID mờ, LQR mô Matlab  Thiết kế thi công hồn chỉnh phần điện tử khí cho mơ hình thực nghiệm  Đã thực hai điều khiển PID PID mờ cho mơ hình thực 5.1.2 Những kết chưa đạt:  Bộ điều khiển PID PID mờ chƣa điều khiển ổn định mơ hình thực  Kết cấu khí chƣa thật hợp lý: trọng tâm xe phải đƣợc hạ thấp xuống, bánh đà phải tăng thêm trọng lƣợng, động mạnh (nhƣng trọng lƣợng động phải nhẹ) 5.2 Hướng phát triển đề tài:  Cải tiến phần khí, tìm thơng số điều khiển PID mờ để giữ thăng cho xe đứng yên chổ  Phát triển thêm phần truyền động bánh sau để xe chạy đƣợc  Xây dựng thêm phần điều khiển bánh trƣớc để xe chuyển hƣờng giữ thăng chạy mà không cần bánh đà giúp tiết kiệm lƣợng trình hoạt động Bánh đà lúc có nhiệm vụ giữ thăng xe đứng yên chổ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Nguyễn Đức Thành, “Matlab ứng dụng điều khiển.” [2] PGS TS Nguyễn Thị Phƣơng Hà , “Lý Thuyết Điều Khiển Hiện Đại” , Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP HCM 2008 [3] TS Huỳnh Thái Hoàng, “ Lý Thuyết Điều Khiển Nâng Cao” [4] PGS TS Dƣơng Hoài Nghĩa, “ Điều Khiển Hệ Thống Đa Biến” , Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP HCM 2007 [5] Mark W Spong, Peter Corke and Rogelio Lozano, “Nonlinear Control of the Gyroscopic Pendulum”, Automatic-Oxford, vol 37; number 11, 2001 [6] Adrian Jenkyn Lee, “Mechanical Design and Internet-Base Control of the Gyrobot”, the University of Illinois at Urbana-Champaign, Master’s Thesis, 2000 [7] Andrew K Stimac, “Standup and stabilization of the Inverted Pendulum”, The Massachusetts Institute of Technology, Bachelor’s Thesis, 1999 [8] Mohan Akole and Barjeev Tyagi, “Design of Fuzzy Logic Controller for Nonlinear Model of Inverted Pendulum-Cart System”, National Systems Conference, 2008 [9] Victor Santibanez, Rafael Kelly and Jesus Sandoval, “Control of the Inertia Wheel Pendulum by Bounded Torques ”, the 44th IEEE Conference on Decision and Control, European Control Conference 2005 Seville, Spain, 2005 [10] F Chetouance, S Darenfed and P K Singh, “Fuzzy Control of a Gyroscopic Inverted Pendulum”, Engineering Letters, 2010 93 [11] Pavol Seman, Martin Juhas, “Swing Up and Stadilization of Reaction Wheel Pendulum”, the 4th International Conference Modeling of Mechanical and Mechatronic Systems 2011 [12] Carlos Aguilar Ibanez, Oscar Octavio Gutierrez, Miguel Santiago Suarez Castanon, “Controlling the Strongly Damping Inertia Wheel Pendulum via Nested Saturation Functions”, Computacion y Sistemas Vol 12 No 4, 2009 [13] Xiao-gang Ruan, Yu-feng Wang, “The Modelling and Control of Flywheel Inverted Pendulum System”, Artificial Intelligence and Robot Institue Beijing University of Technology, 2008 [14] Nadeem Qaiser, Saleh Bin Tariq, Naveed Haq, Tariq Aziz, “A novel Nonlinear Implicit Sliding Surface Controller Design for Inertia Wheel Pendulum”, the 10th WSEASInt Conference on Robotics, Control and Manufacturing Technology, 2010 [15] Victor M Hernandez, “A Combined Sliding Mode-Generaalized PI Control Scheme for Winging Up and Balancing the Inertia Wheel Pendulum”, Asian Journal of Control, 2003 [16] Luis T Anguilar, Igor Boiko, Leonid Fridman, Leonid Freidovich, “Inducing Oscillations in an Inertia Wheel Pendulum via Two-Relays Controller: Theory and Experiments”, American Control Conference, 2009 [17] O Tolga Altinoz, “Adaptive Integral Backstepping Motion Control for Inverted Pendulum”, World Academy of Science, Engineering and Technology 29 2007 [18] J P Meijaard, Jim M Papadopoulos, Andy Ruina, A L Schwab, “Linearized Dynamic Equations for the Balance and Steer of a Bicycle: a Benchmark and Review”, 2007 [19] Jason Thomas Parks, “Simulation of Riding a Bicycle Using Matlab”, California State University, Sacramento, Master’s Thesis, 2010 [20] Snorre Eskeland Brekke, “Autonomous Bicycle”, Norwegian University of Science and Technology, Master’s Thesis, 2010 94 [21] K J Astrom, R E Klein and A Lennartsson, “Bicycle Dynamics and Control”, 2004 [22] A L Schwab, J P Meijaard and J.D G Kooijman, “Some Recent Developments in Bicycle Dynamics”, the 12th IFToMM World Congress, Besanco, 2007 [23] David E H Jones, “The Stability of the Bicycle”, Physics Today, 2006 [24] Manafeddin Namazov, Onur Basturk, “DC Motor Position Control Using Fuzzy Proportional-Derivative Controllers with Different Defuzzification Methods”, Turkish Journal of Fuzzy Systems, 2010 [25] Rahul Malhotra, Tejbeer Kaur and Gurpreet Singh Deol, “DC Motor Control Using Fuzzy Logic Controller”, International Journal of Advanced Engineering Sciences and Technologies, 2011 [26] M Fallahi, S Azadi, “Robust Control of DC Motor Using Fuzzy Sliding Mode Control with PID Compensator”, the International MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2009, Hong Kong, 2009 95 PHỤ LỤC Nội dung chƣơng trình điều khiển mờ: function u = Fuzzy(a, ad) % Thong so tap mo ngo un3 = -0.5; un2 = -0.2; un1 = -0.07; uz = 0; up1 = 0.07; up2 = 0.2; up3 = 0.5; in = [a; ad]; % Chuan hoa tin if in(1) > in(1) = 1; else if in(1) < in(1) = end end % Chuan hoa tin if in(2) > in(2) = 1; else if in(2) < in(2) = end end % 25 luat r = [up3 up3 up2 up1 uz hop up3 up2 up1 uz un1 %alpha va aloha dot hieu vao alpha khoan [-1, 1] -1; -1; hieu vao alpha dot khoang [-1, 1] -1 -1; up2 up1 up1 uz uz un1 un1 un2 un2 un3 uz un1 un2 un3 un3]; % Mo hoa tin hieu vao f_a = fz_alpha(in(1)); f_ad = fz_alpha_dot(in(2)); % Thuc hien luat hop Dien dich theo luat SUM-MIN s = 0; %sum c = 0; %counter for i = 1:5 for j = 1:5 if f_a(j) > f_ad(i) q = f_ad(i); else q = f_a(j); end %Thuc hien luat MIN 96 c = c + 1; s = s + q*r(c); end end u = s*89 % Mo hoa % Chuong trinh mo hoa alpha %alpha thuoc [-1, an2, an1, 0, ap1, ap2, 1] function fz_ans = fz_alpha(x) % Thong so mo hoa cho alpha an2 = -0.5; an1 = -0.15; az = 0; ap1 = 0.15; ap2 = 0.5; if x < an2 yn2 = 1; yn1 = 0; yz = 0; yp1 = 0; yp2 = 0; else if x < an1 yn2 = (-1/(an1-an2))*(x-an1); %Phuong trinh duong thang qua diem (an1, 0) yn1 = (1/(an1-an2))*(x-an2); %Phuong trinh duong thang qua diem (an2, 0) yz = 0; yp1 = 0; yp2 = 0; else if x < 0%[an1, 0] yn2 = 0; yn1 = (1/an1)*x; yz = (1/(-an1))*(x-an1); yp1 = 0; yp2 = 0; else if x< ap1%[0, ap1] yn2 = 0; yn1 = 0; yz = (-1/ap1)*(x-ap1); yp1 = (1/ap1)*x; yp2 = 0; else if x < ap2%[ap1, ap2] yn2 = 0; yn1 = 0; yz = 0; yp1 = (-1/(ap2-ap1))*(x-ap2); yp2 = (1/(ap2-ap1))*(x-ap1); else %[ap2, 1] yn2 = 0; yn1 = 0; yz = 0; yp1 = 0; 97 yp2 = 1; end end end end end fz_ans = [yn2; yn1; yz; yp1; yp2]; % Chuong trinh mo hoa alpha dot %alpha thuoc [-1, adn2, adn1, 0, adp1, adp2, 1] function fz_ans = fz_alpha_dot(x) % Thong so mo hoa cho alpha dot adn2 = -0.8; adn1 = -0.4; adz = 0; adp1 = 0.4; adp2 = 0.8; if x < adn2 yn2 = 1; yn1 = 0; yz = 0; yp1 = 0; yp2 = 0; else if x < adn1%[adn2, adn1] yn2 = (-1/(adn1-adn2))*(x-adn1); %Phuong trinh duong thang qua diem (adn1, 0) yn1 = (1/(adn1-adn2))*(x-adn2); %Phuong trinh duong thang qua diem (adn2, 0) yz = 0; yp1 = 0; yp2 = 0; else if x < 0%[adn1, 0] yn2 = 0; yn1 = (1/adn1)*x; yz = (1/(-adn1))*(x-adn1); yp1 = 0; yp2 = 0; else if x < adp1%[0, adp1] yn2 = 0; yn1 = 0; yz = (-1/adp1)*(x-adp1); yp1 = (1/adp1)*x; yp2 = 0; else if x < adp2%[adp1, adp2] yn2 = 0; yn1 = 0; yz = 0; yp1 = (-1/(adp2-adp1))*(x-adp2); yp2 = (1/(adp2-adp1))*(x-adp1); else yn2 = 0; yn1 = 0; 98 yz = 0; yp1 = 0; yp2 = 1; end end end end end fz_ans = [yn2; yn1; yz; yp1; yp2]; 99 ... TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN PID MỜ XE ĐẠP TỰ CÂN BẰNG NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:  Tìm hiểu, xây dựng mơ hình tốn phương pháp điều khiển đối tượng xe đạp tự cân ngồi nước  Thiết kế mơ điều khiển PID, mờ cho... 2.2.2 Xét điều khiển PI, tín hiệu điều khiển có dạng: 27 2.2.3 Xét điều khiển PD, tín hiệu điều khiển có dạng: 28 2.2.4 Xét điều khiển PID, tín hiệu điều khiển có dạng: 30 2.3 Điều khiển PID mờ:... PHỎNG BỘ ĐIỀU KHIỂN TRÊN SIMULINK 45 3.1 Xây dựng mơ hình tốn cho đối tƣợng xe đạp? ??bánh đà: 45 3.1.1 Giới thiệu hệ xe đạp tự cân bằng: 45 3.1.2.Xây dựng mơ hình tốn hệ xe đạp tự cân bằng: